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Artigo de método

Definindo funções genéticas em Tumorigênese por Ex vivo Ablaation of Floxed Alleles in Maligna Periférico Nerve Hemato Tumor Cells

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DOI:

10.3791/62740

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25 de agosto de 2021

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Neste artigo

Resumo

Aqui, apresentamos um protocolo para a realização de nocautes genéticos que são embrionários letais in vivo em tumores derivados de camundongos geneticamente modificados e, em seguida, avaliando o efeito que o nocaute tem sobre o crescimento do tumor, proliferação, sobrevivência, migração, invasão e a transcrição in vitro e in vivo.

Resumo

O desenvolvimento de novas drogas que visam precisamente proteínas-chave em cânceres humanos está alterando fundamentalmente a terapêutica do câncer. No entanto, antes que essas drogas possam ser usadas, suas proteínas-alvo devem ser validadas como alvos terapêuticos em tipos específicos de câncer. Essa validação é frequentemente realizada derrubando o gene que codifica o alvo terapêutico candidato em um modelo de câncer de camundongo geneticamente modificado (GEM) e determinando que efeito isso tem no crescimento do tumor. Infelizmente, questões técnicas como a letalidade embrionária em nocautes convencionais e o mosaico em nocautes condicionalmente muitas vezes limitam essa abordagem. Para superar essas limitações, desenvolveu-se uma abordagem para ablação de um gene letal embrionário floxed de interesse em culturas de curto prazo de tumores malignos de bainha periférica (MPNSTs) gerados em um modelo GEM.

Este artigo descreve como estabelecer um modelo de camundongo com o genótipo apropriado, derivar culturas tumorais de curto prazo desses animais e, em seguida, ablate o gene letal embrionário floxed usando um vetor adenoviral que expressa Cre recombinase e proteína fluorescente verde aprimorada (eGFP). Purificação de células transduzidas com adenovírus usando classificação celular ativada por fluorescência (FACS) e a quantificação dos efeitos que a ablação genética exerce sobre a proliferação celular, viabilidade, o crescimento de andoenxertos transcritos e ortotópicos é então detalhado. Essas metodologias fornecem uma abordagem eficaz e generalizável para identificar e validar alvos terapêuticos in vitro e in vivo. Essas abordagens também fornecem uma fonte renovável de células derivadas de tumores de baixa passagem com artefatos de crescimento in vitro reduzidos. Isso permite que o papel biológico do gene-alvo seja estudado em diversos processos biológicos, como migração, invasão, metástase e comunicação intercelular mediada pelo secretome.

Introdução

Antes das últimas duas décadas, o tratamento dos cânceres humanos dependia fortemente de radioterapia e agentes quimioterápicos que visavam rapidamente proliferar populações celulares, danificando o DNA ou inibindo a síntese de DNA. Embora essas abordagens tenham inibido o crescimento de células cancerosas, elas também tiveram efeitos colaterais deletérios em tipos celulares normais que proliferam rapidamente, como células epiteliais intestinais e células folículos capilares. Mais recentemente, a terapia oncológica começou a utilizar agentes quimioterápicos que visam precisamente proteínas dentro de vias de sinalização que são criticamente importantes para o crescimen....

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Protocolo

Antes de realizar qualquer procedimento com camundongos, todos os procedimentos devem ser revistos e aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidado e Uso de Animais. O protocolo descrito neste manuscrito foi aprovado pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais da Universidade Médica da Carolina do Sul. Este protocolo foi realizado por pessoal devidamente treinado seguindo as diretrizes institucionais de cuidados com animais do MUSC.

1. Geração de camundongos que desenvolvem MPNSTs homozigos para alelos erbb4 flox

  1. Produzir a geração F1 de P 0-GGFβ3; Trp53+/-;

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Resultados

A Figura 4 ilustra um resultado típico obtido ao transdutor P 0-GGFβ3; Trp53-/+; Células MPNST erbb4fl/fl com o adenovírus Ad5CMV-eGFP ou adenovírus Ad5CMV-Cre/eGFP (Figura 4A). As culturas são vistas com microscopia de fluorescência para identificar células expressas pelo eGFP e por microscopia de contraste de fase para determinar o número total de células presentes no mesmo campo em 10x (superior) e 40x (infer.......

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Discussão

Os métodos detalhados aqui apresentados foram desenvolvidos utilizando-se um modelo GEM de MPNSTs. No entanto, se o tecido tumoral de interesse pode ser dispersado em células individuais, essas metodologias são facilmente adaptáveis para vários tipos de tumores surgidos em GEMs. É importante garantir que o alelo floxed não resulte em i) diminuição da sobrevida que pode dificultar a obtenção de camundongos suficientes para a triagem de tumores, ou ii) aumento da latência tumoral que pode dificultar a obtenção de camundong.......

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Divulgações

Os autores não têm conflitos de interesse para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado por subsídios do Instituto Nacional de Doenças Neurológicas e AVC (R01 NS048353, R01 NS109655), Instituto Nacional do Câncer (R01 CA122804), Departamento de Defesa (X81XWH-09-1-0086, W81XWH-11-1-0498, W81XWH-12-1-0164, W81XWH-14-1-0073 e W81XWH-15-1-0193) e The Children's Tumor Foundation (2014-04-001 e 2015-05-007).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Ad5CMV-eGFP, Univ de IowaVVC-U de Iowa-4
de genes Ad5CMVCre-eGFP, Univ de IowaVVC-U de Iowa-1174
alexa 568 anticorpo secundárioThermo / FisherGaR A11036
Software de código aberto de biocondutores parabioinformática Bioconductorhttp://www.bioconductor.orgferramenta de análise estatística alternativa usada para a etapa 4.4
CD31Abcamab28364
Citômetro de imagem CeligoNexcelom BioscienceN/A
Cell StripperCorning25-056-Clmistura de quelantes
Kit de coloração DABVector LabsMP-7800
DAVID (Banco de dados para anotação, visualização e descoberta integrada)DAVIDhttps://david.ncifcrf.govsoftware de análise de enriquecimento funcional usado para a etapa 4.5
DMEMCorning15-013-Cl
DreamTaq e Buffer (PCR de genotipagem)Thermo/FisherEP0701 e K1072
anticorpos erbB4Santa Cruzsc-284
erbB4 anticorposAbcamab35374
erbB4 anticorposMilliporeHFR1: 05-1133
FACS SorterBD BiosciencesAria II
ForskolinSigmaF6886
GenomeSpace Ferramentas e fontes de dadosGenomeSpacehttps://genomespace.org/support/tools/recurso geral para vários tipos de ferramentas de bioinformática de código aberto para a etapa 4.5
GlutaminaCorning25-005-
Gorilla Gene Ontology enRIchment anaLysis and visuaLizAtion toolGorillaN/A, http://cbl-gorilla.cs.technion.ac.ilsoftware de análise de enriquecimento funcional usado para a etapa 4.5
GSEA Gene Set Enrichment AnalysisBroad InstituteN/A, https://www.gsea-msigdb.org/gsea/index.jspsoftware de análise de enriquecimento funcional usado para a etapa 4.5
HSD: Camundongos Athymic Nude-FOxn1nuEnvigo (anteriormente Harlan Labs)69
Illumina HiSeq2500 (sequenciador de DNA de próxima geração)Sequenciador de DNA IlluminaHi Seq 2500usado para a etapa 4.2
Lasergene: ArrayStar Análise de expressão e variantedo gene DNAStar LaserGene softwareN/Aanálise estatística e de normalização usada para a etapa 4.4
Lasergene: SeqMan NGen montagemde alinhamento de sequênciaalinhamento de software usado para a etapa 4.3/Ausado para a etapa 4.3
Matrigel, matriz de membrana basal de baixo fator de crescimentoCorning354230
NRG1-betaInternamente Gerado pela SLC, também disponível comercialmente na R & D Systems(396-HB-050/CF).
Coloração Nuclear Hoeschst 33342Thermo62249
Sistema de Classificação de Ontologia de Genes Pantherhttp://pantherdb.orgsoftware de análise de enriquecimento funcional usado para a etapa 4.5
Partek (alinhador e analisador BWA)Partek, Ver 7Alinhamento e estatística/normalização do software N/A usado para a etapa 4.3
Pen/StrepCorning30-002-Cl
Primer 1:5′-CAAATGCTCTCTCTGTTCTTTGT
GTCTG- 3′
Eurofins GenomicsPrimer 1 + 2: 250  bp ErbB4 produto nulo e um 350  bp Floxed ErbB4 produto;
Primer 2: 5′-TTTTGCCAAGTTCTAATTCCATC
AGAAGC-3′
Eurofins GenomicsPrimer 1 + 2: 250  bp ErbB4 produto nulo e um 350  bp Floxed ErbB4 produto;

Primer 3: 5′-TATTGTGTTCATCTATCATTGCA
ACCCAG-3′

Eurofins GenomicsPrimer 1 + 3: 350  bp produto ErbB4 do tipo selvagem.
Propídio IodoFisher51-351-0
Proteom Profiler Matrizes de Fosfo-QuinaseR& D SystemsARY003B
Ensaio de viabilidade celular bioluminescentegloPromegaG9712
ToppGene Suite ToppGenehttps://toppgene.cchmc.orgsoftware de análise de enriquecimento funcional usado para a etapa 4.5
Trizol (reagente à base de ácido-quanidinium-fenol e clorofórmio)de 15596026
Perkin ElmerNEL721001EA
Núcleo do vetor de transferência de genes Núcleo dovetor de transferênciaCl Alinhamento de software N em tempo realKit de amplificação de sinal de tiramida Invitrogen

Referências

  1. Ricciuti, B., et al. Antibody-drug conjugates for lung cancer in the era of personalized oncology. Seminars in Cancer Biology. 69, 268-278 (2019).
  2. Litak, J., Mazurek, M., Grochowski, C., Kamieniak, P., Rolinski, J. PD-L1/PD-1 axis in glioblast....

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Reimpressões e permissões

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